Vliv slabých magnetických polí na chování a fyziologii živočichů

Abstract

Slabá magnetická pole jsou součástí vnějšího prostředí, ve kterém živočichové žijí. Lze tedy předpokládat, že mohou mít vliv jak na jejich chování, tak na jejich fyziologii, včetně ontogenetického vývoje. Geomagnetické pole je všudypřítomné a život na Zemi doprovází už od jeho vzniku. Nezdá se tedy příliš překvapivé, že mnozí živočichové dokáží detekovat magnetické pole, a využít z něj získané podněty k orientaci a k navigaci. Přesto, že je tato schopnost, označovaná jako magnetorecepce, rozšířena napříč živočišnou říší, mechanismy transdukce a neurální podstata magnetorece a magnetické orientace zůstává ve velké míře nejasná. Tři hlavní hypotézy jsou podpořené experimentálními daty: hypotéza mechanismu založeného na elektromagnetické indukci, hypotéza beroucí v potaz biogenní magnetit a hypotéza zahrnující chemickou reakci s radikálovými páry. Vliv magnetických polí na organizmy se však neomezuje pouze na magnetorecepci. Pozornost je věnovaná hlavně nepravidelným změnám geomagnetického pole (zejména geomagnetickým bouřím) a dále oscilujícím artificiálním magnetickým polím, která se v prostředí objevila s nástupem elektrifikace, u nichž se předpokládá vliv na pohybovou aktivitu, paměť a učení, nocicepci, syntézu melatoninu a cirkadiánní rytmy, kardiovaskulární systém, genovou expresi a na reprodukci...

Weak magnetic fields from different sources constitute a part of the environment, in which animals live. Therefore one can suppose their effect on animal behavior and physiology, including ontogenetic development. The geomagnetic field is ubiquitous and life on Earth has been accompanied by it from the very beginning. Therefore it seems not to be surprising, that diverse animals are able to detect the geomagnetic field and use it as a cue for orientation and navigation, the ability referred to as magnetoreception. Despite being phylogenetically widespread, the transduction mechanisms and the neural basis of magnetoreception and magnetic orientation remain largely unclear. Three major hypotheses are gaining experimental support: mechanisms based on electromagnetic induction, biogenic magnetite and radical pair reactions. In addition to magnetoreception, various other effects of week magnetic fields on organisms have been reported. Most notably, irregular changes of the geomagnetic field (especially geomagnetic storms) and alternating artificial magnetic fields, which have appeared in the environment due to electrification, are considered to have an effect on locomotor activity, learning and memory, nociception, melatonin synthesis and circadian rhythms, cardiovascular system, gene expression and...